автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Повышение эффективности вибротранспортеров с анизотропной поверхностью

ДЕРЯАСНИЙ УНЮЕРСИТЕГ "ЛЬШ£СЬКА ПОЯГТЕХШКА"

РГБ ОД

На правах рукопису

1 7 окт т

НовШькиЯ Ярослав Мар'яиович

УДК 621.867

П1ДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 В1БРОТРАНСПОРТЕР1В 3 АШЗОТРОПНОЮ ПОЗЕРХНЕЮ

Спешалыйсть: 05.13.07. - Автоматиэаи1л теянологИкмя процес)в та виробиицтв. (машнлобудуаааня)

Автореферат днсертаиП на здобуття наукоаого ступеня кандидата техн1чинх наук.

Ль»1в - 1934

Днсертац1ею с рукопнс.

Робота внконана на кафедрI "Технолог^ иашннобудумння" Державного ун1верситету "Льв1вська пол1техи1ка".

Науковнй кериник: кандидат техн1чннх наук, доцент Пов1дайло В О.

Оф11Ийн| опоненти:

- заслукенкй д1яч науки I техШки УкраТни, доктор техн1чннх наук, професор Гаврнш А. П.

- кандидат тсхючннх наук, доцент МахорЮн €М

Пров1дна оргатзашя - ПК! КонвеЙеробудування /и. Льв1в/

Захнст днссртацн »¡дбудеться 28 жовтня 1994 року в 14 годин на зас1даши спеиилйзовано! вченоТ Ради K-06S.36.08 при Державному ун!верситет1 "Льв1вська пол1техшка" за адре-сою 230646, м. Льв1в, вул. С Бандерн 12, корп. 14, ауд. 61

3 дисерташею можна ознайомнтися у 616л 1отеШ Державного ун!верснтсту "Льв1вська пол1техн1кл"г за адресою: 290646, м.Льв1в, вул. Профссорська 1

Автореферат розкланнй "^О " ОЯ 1994 р

Вчений секретар спеШал1эовано1 вчено! Ради, кандидат техшчннх наук

Марець В)

ЗАГАЛЬНЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальи!сть теми. Розвитох промнсяоэгст! перевозах кра'1Н ев1ту здШснюеться, на сьогодн!шн(й день, шляком впро-вадйссиня в виробннатво науком1сткнх технолог! й та машин, створення яких е актуальным та перспективним напрямом науно-во - техшчного прогресу.

Розроблення та впрозадження в виробннитво внеокоефек-тнвних науком!сткнх вШрацШннх технолог!Я та машин е одним з шляя1» цього нагряну.

В груп) своер!дних явнщ, як1 мникають завдяки впливу коливань на иел!н!йн1 мехаи1чн1 систтеии, суттевс м!сце зай-мають пронеси в(брац!йного лерем!щення.

(нтерес до цнх явнш, якиЯ проявляется як ¡ваенерамн так 1 вченнмн, пов'язаннй э тнм, шо при наяаност! В1брац1й багато нелМйнкх систем рухаються (при ¡нших р!внйх умован) Э08С1М 1накше, и!;х при 1х Ыдсутност!. В зв'язку з шш, а(д-крнваються нов! шляхи для створения машин 1 розреблення ефектнвних технолог1чннк процес!в.

Найб!льш розповсюдженими. в прсыисловост! вЮрапШними машинами е мбраШАШ транспортера та буикерп! живильиики, Р1зн1 типн яких широко внкорнстовуються як на п!дприемствах колишнього СРСР, так I в 1нших краЧвая св1ту.

В ЗВ'ЯЗКУ 3 ПРОСТОТОЮ КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНаННЯ, 8НСО-кою над1Ян1стю та ефектнви!стк> в!брац!Янях машин дамаго типу, багатьма ф1рмаия та наукою - досл!днимн установамн роз-винутнх краТн св!ту проводяться широк! наукою - досл1ди1 робэти, з метою виявлення нових ефехПв в1браи1йно! д!1 иа Р1зя1 середовнша та розробления на Тх основ! нових машин та ефектнвних технолог! й.

Мета робота. Метою запропоновацо! робота в п!двишеняя ефектнвяоет! в1Сротранспортер1в та ЫбраШйвях бувкервих ки-

внльниюв (ВБЖ) з ашзот рапною поверхнею лотков шляхом дос-лодження пронесу вобрспереоышення заготовки по ашзотропному покрктп лотка, який здМснюе прямолоШйно гармоночно поливания паралельно до кута транспортування, визначення оптн-мальннх режим)в в!бротранспортування заготовки I параметров роботы транспортера та покриття лотка, як1 1* забезпечують; розроблення методики 1* яроектування.

Для досягнеиня, поставлено'!' метн необидно вирюинти наступи! задач):

1.' Розробнти та реалозуватн на ЕОМ математичну модель процесу вобраиойного перемещения твердого тола по анозотроп-ному покритп лотка повно- та ловхвильового вобротранспор-тера для внзначеиня оптнмальних конструктнвннх параметров покриття та режимов роботи в1брашйннх иашнн,

2. Провести аналоэ вплнву конструктнвннх параметров покриття I режимов роботи в)бротранспортер1в та ВБЖ на ефектнв-Шсть процесу в1'бротранспортування твердого тиа (заготовки).

3. Визначити оптнмальш значения параметра покриття лотка та режимов роботи вобраи1йннх транспортеров I ВБЖ.

■4. Розробнтн рехомендацП шодо конструюваннн оптимально параметра покриття лотов та конструкций вибромашин

5. Розробити конструкцП П1вхвильовсго та повнохвильо-вого в)бротранспортер1в з поздовжномн гармошйннмн коливан-иямн лотка з анозотропннм покриттям та здОйснитн експеримен-тальну переярку осно&ннх результатов теоретнчннх лосл1Д-кень

Наукоч новизна роботи поля га» в наступному:

- проведено анал1з дннаоыкн процесу вобрашйного пере-М1шеняя твердого т1ла (заготовки) по анозотропному покритп жгли, якнй зд1йсик>е гарможйно коливання т!Льки в поздовж-

ньому непрям! з врахуванкям пер1однчко1 взаемодП тШ » конструктнвннмн елементамн покриття;

- одержано аиалпичн! залежиостЧ, як! описують прочее в1броперем]щення заготовки;

- побудовано та реал1зовано на ЕОМ математичн! модел! проаесу в1брашйного перемещения твердого т!ла по ан!зотроп~ ному покрнтт! лотка повно- та швхвильового в!бротранспор-тера I ВБЖ для визначення оптимальннх параметров покриття лотка та режнм!В роботн в1браи1йннх машин;

- одержано емгНрнчн! залежносп, як1 внзначакггь опти-мальн! параметр« покриття лотка для оптимальннх режим!в робота повно- та швхвильвого в1бротранспортсра ъ електромаг-Н1ТЯИМ ПРИВОДОМ;

- розроблено програмне забезпечення ЕОМ, яке дозволяе визиачнти оптимальн1 парамегрн покриття лотк1в В1бротранс-портери I ВБЖ з будь-яким приводом;

- розроблено рекомендацН для конструювання транспортеров та ВБЖ з гармоШйкнми коливаниямн в поздовжиьому иапрям1 та ан!зотропного покриття IX лотмв.

Одержан! в робот! математнчн! модел!, роэрахувкн та ре-комендаиП шодо конструюваиня дозволяють шдвншитн ефектнв-и!сть в!бротранспортер!в та ВБЖ з ашзотропнии покрнттям Л0ТК1В.

На захист виносяться наступи1 питания

- теоретичн! та експерименталыи досл!джеиия проиес у В1браи!йного транспортування твердого тМа по ашзотропному лотку повно- та швхвильового в!бротранспортера, я кий зд1йс-июе прямол1Н1ЙН1 гармошчн! колнвання параледьно до кута траиспортування;

- способ вйбротракспортуваиня заготовок по ребристому (ворсовому) покрнтт! лотка транспортера, я кий заменю« пря-

MOJiiHiftHt rapMOHi4Hi поливания паралельно до кута траиспор-тування; •

flocToaiPHlcTb наукоаих результат!в та висиовк!в забезпе чуеться коректнicno постановки з£дач1, внкорнстанням матема-тичко обгрунтованнх метод)в р)шенни, проведении анал!Зом результат математнчного моделюзання реального фпнчного пронесу

Обгрунтован1сть bkchosxid тдтвердиуегься пор!внянням одержаннх piuieHb з результатами ¡ншнх авторов та експеримен-тальмнми данимн.

Практнчне значения роботн. Розроблеж та реалгзован! на EQM математичи! код ел i пронесу в1бропер?м1шення заготовок по анизотропному noxpiirri лотка повно- та п1вхвильового в(бро-траиспортера i ВБЖ дозволяють, з достатньою точнктю та Mini малышни затратами часу, внзначатн ефективнють пронесу В1бротраиспортування заготовок на необх|дннх режимах роботк транспортера (ВБЖ) та оптнмальн1 конструктивна параметрн а1йэотропного покрнття лотка.

Приведено рекомендаим шодо конструюмння ан1зотропного покрнття лотка та конструкшй повно- та швхвнльових BiCpa-шйних транспортеров i ВБЖ з електромагштним приводом, ро-боч! органи якнх здШснюють гармонии! коливання тиькн в поздозиньому напрям).

АпробаЩя гоботи Основн! результатн днсертаи1йно) роботн допов!Далнсь та обговорювалнсь на шдсумковнх науково -техШчних конферсни!ях Львйвського пол1техн1чного Ыституту, Республ1канськ1й науково - техшчнШ конференцн "Автомати-ми1я та дигностнка техналог)чннх npouecie" (Луиьк, 1990 р.). М1жяародн1Й наукою - техн/чн/Я конфергиш! "Совершенствование н развитие отделочно - мчистной, финишное и поверхностно - пластической обработки деталей"

(В1нннцл, 1992 р.); 1-му М1жнародному снмпоз!ум! укра1нськия ¡нженер|в механШв у Львов! (1993 р.); 2-й международной научно - технической конференции "Приминенне колебаний в технологиях: расчет н проектирование машин для реализации технологий" (В)нниия, 1994 р.).

Публ1кацИ. По тем! дисертаШйио! роботи опубл1ковано 9 друкованнх роб!т.

Структура та обсяг роботи. ДнсертзиГя складаеться ¡з

' 11

встуПу, чотарьох роздШв, заключения, списку Л1тератури, якнй складаеться 1з 81 роботн ! двох додатк)8. Загальний обсяг роботи складаеться 1з 157 машннопнсних стор!нок, з яких 95 стор1нок - основного тексту. Робота вм!шуе 22 малюнки, 26 графШв та 10 таблиць.

КОРОТКИЙ ЗМ1СТ РОБОТИ У вступн1й частин! обгрунтована актуальн1сть теми ди-сертацП, наведен! в!домост! про иаукову новизну та оснсвн! положения роботи, як! внносяться па захист.

В перщому розд)л) зроблено огляд основннх напрям!в дос-л!дяення, вид!лен! роботн, як!. мають першочергове значения для днертацП, коротко розгяянуто методи теоретичних досл!д-жень дано! задач! та сформульоаано задач! досл!дяення

Розгляиуто в!дом! способи в!бротранспортування твердых поштучних т1л та основн! конструкцП в1бротраиспортер!в 1 в1брац(йних бункерних жнвнльннк1в (ВБЖ), в якнх воки реал1-зуються, 1х переваги та недол1ки.

В другому роздЫ розглянуто спос!б »¡бротранспортуван-ня заготовки по ан13отропн1й поверхи! лотка позно- та п!а-хвил'.-нЬго транспортера, який зд1йснюе прямол1н!йн! гармо-Hifi.ii коливання паралельно до кута транспортування (в!дсут-шсть вертнкально1 складово! колнвань лотка).

Розв'язано задач! в!броперем!шения заготовки I на осно-

b¡ одержаних иусково - Л1шйних р1виянь, як! описують nc¡ можлив1 етапн того чи ¡ншого режиму в1броперем1щения заготовки, побудовано математичну модель реального фпичного процесу ыбрашйного перемшеиня заготовки.

На PÍ3HHX етапах руху, швидшеть заготовки визначаеться PÍ3HHMH кусхово-лйнйнимн р1вняннямиСтихов1 фазов! кути, при яких вйдбуваеться nepexU вщ одного етапу до ¡ишого, / визначаються методом поетапного ¡нтегрування з допомогою

ЕОМ.

Режнми в]6роперем!шення заготовки по анизотропному лотку В1бротранспортера. Режнми В1броперем1Шення в залежност! В!Д napaMtTpiB вйбротранспортера .i заготовки а. А,

ы) можуть мати pi3He число crania руху (рис. 1),

-де. f^ - коефшяент тертя заготовки i покриття лотка в напрям! транспортувания; f^ - коефтент тертя заготовки i покриття в зворотньому до,транспортувания напрям), а - кут транспортувания, А - ампл1туда коливаиь лотка, и - кутова частота.

Режим I, характеризуемся високою швишпетю коли-мння лотка V^, складаеться з двбх етап i в. етапу роз гону Р i гальмуван.ня Г Зменшеиня (або збиьшення а)приводить до появи трьохетапного режиму II, в якому пояаляеться етап cyMicHoro руху С. Далиише зменшеиня V г приводить до моменту, коли прнскорення лотка (в напрям! fe ) буде менше критичного i зникне етап Р, в якому заготовка рухаеться з bía'cmhhm проковзуванням, наступить даохегапний режим 111 Зменшившн V на ше б^льшу величину одержимо режим IV, при якому, внаслшок того шо мак-самальне значения сили ÍHCpui i лотка стае меишнм ид сили тертя ммме етап Г i отже.' залншаеться Т|льки один етап С, opa ному п рои ее в16роперем|шення заготовки ыдносно лотка

не можлнвнй.

Pxc. 1. *«ими вЮроперемИпения мготов1и

швндк1сгь ^TL!" ' ЯК n°Kâîye- НаСШЬт — лстк, НабЛНЖУеТЪСЯ Д0 максимально! швидкост,

Vi

'Sa ~

зчдсн середня швидккть МГОТОМ01:

(2 1)

Максимальна швидмсть лотка при поливальному pyci по гармои!йному закону виэиачаеться.

V, ш = 2та>А ; (2.3)

де: v - частота колнвзнь в секунду.

Швндк1стб руху- заготовки з врахувапням формули (2.3) иожна виразнти:

Vs = 2WAK,,, (мм/с). (2.4)

Таким чином, для ошнкн ефективносН режиму роботн в16-pauifiHoro транспортера i визначення середньо! швидкост! руху заготовхн необх)дно знати величину коеф1ц|ента швндкост! в р1зннх режимах i факторн, як! на нього вплнвають

Вплнв ¡нших параметр!в ан!зотропного лотка на рух за готовки. До параметра лотка, як! розглядалися вище (f^fj до-дамо величину BiAcraHi К (кроку ребер) м1ж сус!дн!мн ворсинками шокового похриття, або ребрами пнлопод1бно| гумово! строчки та 1» «opcTKicTb.

Для того, шоби ребра (ворсннкн) могли безпосередиьо впливати на заготовку в npoueci 11 персм!шення, необх)ляо, шобн прогни acix ворсинок, на яких лежкть заготовка, був достатн1м для зачеплення заготовки з розташованни позаду ребром (ворсинками) п!д час м проковзування в зворогньоиу до транспортування напрям!. Тод1, на erani розгону заготовка може контактуватн з ребром,яке чинить onip П зворотньому лроховзуванню, чим наближуе i'l швидх)сть до швидкосп лотка, шо приводить до эростання ефективиосП проиесу в|бротранс-портування (зб!льшення KJ Тобто в момент зачеплення (контакту) заготовки з ребром на rrani розгону наступае етап п римусового cyMicHoro руху (випадок,кваз1Граннчно1 анйэотропП, режим 111)

На рис. 2 представлена граф1чна залежЫсть f(K) при »,-0 8; t„-0 25 (сталевий ворс) А = 1 мм , » = 25 Ги Як мд-

но ¡з рисунку крива млсжиогт! складаеться з двох Д!ЛЯНОК -дмянки з сильно внраженою Н--Л1Н1ЙН1СТЮ (критично! до К) I не критично! д(лянкн, яка ¡з зрскинням кроку ребер наближу-еться до прямо/, яка не враховуе кроку ребер I сп1впаде з нею при К тобто коли вплив кроку неможливий.

Рис. 2. Граф1чна залежя!сть Кш= {(К)

Внходячи з 1'ього дальк!ш! теоретнчн! Д0СЛ1Дження проводиться для клнкретннх параметров в!бротранспортера г електромапигним приводом: А - 1 мм .V = 25 I 50 Ги 1 конк-ретких тнпи ашзотропиого локркття лотка (сталевого ворсу (^= 0.2; 0.25); гумово! пилопод1бно1 стр14|сн 0.65;

0.7)) - зворотн(м методом. Тобто, для певних режим! в р внзначаються облает! 1х !снування > коеф|ш"«нти швидхост! (КцР, перев!ряючи при цьому 1х спйк]сть.

Роэгляааються можлнв! режнми в1броперем1шення заготовки з зачепленням за крд! ребто чп ворсинок на еташ розшяу.

Режим р - 1 (рнс. 3,а). Зачеплення заготовки за ребро зд1йснюеться протягом кожного пергаду колнвання транспортера

Режим р = 2 (рис 3,6) Зачеплеиия заготовки за ребро шйснюггься протягом кожиих двох пгрюд|в колнвань

транспортера.

г \ V""" I 1 м С / /1

\ ! \ ! \ и /

Ркс. 3 Графин швндкостсб лотка I заготовки. Режим р=п (рис. 3,»). Зачел лгиня заготовки за ребро зд|йсню«ться протягом кожник п перюд1в коливань транспортера.

В далыишому и! режнми позначаються р1; р2, рп. 3 цього ж рисунку видно, шо чим б(льше буде значения режиму р, тнм иеншою буде середня швндк>сть рулу заготовки, а при р = » зачгплення «готовки га ьорсинки не вибуваегься

В иьому ж роздйЛ1 «изначаються обласп кнування режи-М1В та проводиться переырка I* спйкост! (приведено крите-

Р1Й СТ1ЙКОСТ1)

На рис Ч аображено графину лалежн|сть К -ЧР) при Л

1мм, а = 0,^= 0.2 I Гф=0.25 (сталев1 ребра або ЕОрС - су-шльна Л1Н1я) та Гф=0 65 I Г „=0 7 (гумова пилопод1бна строчка - штрихов! Л1Н1я) для V = 50 Гц. Прямими л1н1ями эображе-но в)дпов1ди1 залежиост! при р =«•

Рис. 4. Графина залежикть Кш=Г(р)

Як видно ¡з граф)ка, коеф1и1еят швндкост! (середня швидх!сть заготовки) ¡з зростанням значения режиму р зменшу-еться. Велика р1зниця коефщ^ентт швидкост» при р = 1;2;3...п I р = в (не враховування умовн зачепления заготовки з ребром (ворсинками)) вказуе на суттеанЯ вплнв жорсткос-т! 1 оптимального к року ребер. Режим р» ¡сиуватнме тод1, коли величина прогину ворсинок не достатня для "¡х зачепления з заготовкою.

Як видно ¡3 рис. 5, зб!льшення кута л1д8ому а приводить до зменшення коефШента швидкост!, причому для режиму р1 кут П1дйому н1чим не обмежений, оск1лькн для будь якого а можна визначити область ¡сну ванн я режиму р1. На практтш! реал!зац1я йога ( I ¡ншнх) режиму не завжди мошмва ¡з-за геометричних параметр^ заготовки (перевертання при певному кут1 Шдйому), а також необХ1дно1 точности виготовлеиня ворсового (ребристого) покрнття, оск!льки кожне ребро повинно

розм!шуватнся в середин! облает! ¡снування того чи ¡ншого режиму.

Рис. 5. Графина млежи!сть Km=f(e) Для ¡нших режим1В хут п(дйому обмежуегься параметрами в!бра-uifihoro транспортера. Наприклад при режим) р5 (рис 5) <*тях =17°. Це означав шо режим р5 при о = 18е иеможлнвий, оск1ль-кн заготовка, втрачлючи ынетнчну енерпю надану Ш ребром на erani розгону здШснюе чотири циклн з поэнтнвним сумарним лерем1шениям bUhocho лотка, зупнняеться иа п'ятому иикш i в далыишнх инклах перем!шуеться назад до того ж ребра, в>д я кого почала рух.

В робот! (в додатках) приведено емп!ричн1 формулн (ап-рохенмован) граф1чн| залежностО для практичного визначення облает! ¡снування того чн ¡ншого режиму р, значения максимального кута транспортуьання о^ i коефш!€нта шяндкост! Кп при р/зннх параметраи роботи в^бротранспортера (А -1 мм,к -25 i 50 Гц) I аниотропного покриття (сталь по стал! i стал! по гумО

В лашй робот!, аналопчн! дооидження проводились i лля nnvsK.-iboBoro траиспорггра Якшо лоток в|бротранслортсра «НК..НЛТМ л »о* частик (рис 6). як1 1Д1Йснюють гарчошйт

антнфазш колнвання, то накладання обох хвиль на граф|'ку швидкостей лотк1в I заготовки приводить до того, шо крива швидкоеп переходить з одше'| половник хвил! на ¡ншу (зд1Йс-нюе твхвнльов) колнвання), шо стало лередумовою внннкнення назвн транспортера - пихвнльовнй При гармон!йних антнфаз-ннх коливаннях жутки в лоздовжньому напрям), заготовка вза-«мод|€ одночасно 1 двома лотками, тому процес м в^бропере-М1шення по ашэотропннх лотках, швхвильового транспортера мае дешо ¡иший характер

Рис. 6 Схема п)вхвнльового транспортера Аналп етагив В1броперем1шення заготовки по п1вхвильо-вому в|бротранспортер) та /х пор(вняння з аиалопчиимн ета-пами повнохвнльового транспортера вказуе на те, шо введения другого антифазного лотка може матн двоякий характер, тобто на одних режимах с средня швндк)стъ заготовки може бути вншою В1Д аналог/чннх режнм1в повнохвнльового транспортера, I пае-пакн, можуть ¡снуватн режими, на якнх вона буде нижчою

Аналауючи результат« розроблених матеиатичннх моделей ироиесу »¡броперем1шення заготовки по анОзотропному логху ювио та швхвильового вобрашйного транспортера з поздовж-шмн гармсн|йннмн поливаниями, »становлеио

1 Конетруюваиня В1бротранспортер|» ааиого типу без раховувания оптимально! жорсткост! та проку ворсу чм ребер ипотропного покриття приводить до IX ннзыю! ефектавмссг) ; «02)

/

Л'.ПиИ

2. Встановлення оптимально! жорсткост! та кроку ворсу чи ребер анизотропного покриття приводить до пйдвишення се-редньо! швидкост! руху заготовки понад чотирн рази (Кш = 0.8), шо робить IX ефектнвними не тиькн для траиспортування заготовок i р]жучими звичайну поверхню задирками, але й для траиспортування будь-яхих 1нших поштучних т!л

3. Вплнв другого лотка пiвхвнльового ■ транспортера на рух заготовки при 11 транспортуванн! Шд кутом до горизонту робить floro менш ефектнвикм в1Дносно повнохвнльоаого

4 Завдякн оптнмальиим параметрам жорсткосп i кроку

ворсу чи ребер ан!зотропного покриття лотка величина макси-

i

мального кута траиспортування набувае високнх значень (а £ 30°), a на певянх режимах траиспортування вона обмежуегься лище геометрнчннми параметрами заготовки.

5 При певиих параметрах роботи швхвильового Bi6po-транспортера ефективне леремшения заготовки (К.ш = О.в) в!д-буваеться иав1ть у внпадку, коли сила тертя е биыиою в!д с или iwepuli.

У третьему роэд!Л> описано ехспернментальш доелiд-ження пронесу B¡6pauiftHoro траиспортування заготовки по ашзотролшй по&ерхш лотка повно- та швхвильового Bi6po-транспортера та ВБЖ.

Для пор1вняння ефективност! дослшжуваного способу »¡броперемшеиня приведено аналопчн! зале »пост i 1ншнх, широко розповсюджених, cnoco6iB, а саме:

- при ел1птичних траектор1Ях коливань лотка;

- прш прямол1и1йних траекториях лотка, ям розташоваш шд кутом до иапряму траиспортування

Ехсперименгальж робота проводились з метою внявлекня оптмыальних значены параметров покриття лотка ( к рок ребер та ti жорспнсть) для певннх режим1в роботи транспортера та

ошнкн ефгктивност! режим!я I для »становления адгкватносп математичио! модел! реальному ф>знчиому проиесу шбропере-мшення заготовки по лн1зотропн|Л повер*н( летка транспортера.

Проведено полередн! екслернмеитальн! досл1дження коеф|-шент!» тертя сталевих заготовок по гумовШ ребрист1Й по-верхн! та приведено в1дои1 значения коеф|ц!ент)в тертя сталевих заготовок по сталевому ворсу. Показано складну залеж-нкть коеф1и!ент1в тертя В1Д ряду конструктнвних параметр!» покрнття.

Експернментальна установка- повиохвнльовнй шбрлпЯннй б1ляреэонаисннй двомасовнй транспортер з незалежним електро-магжтннм приводом вертикально! та горизонтально! складових амллпуди колйвань лотка. В залежност! в!д способу жнмення електромагнШв транспортера, робочнй орган останнього - лоток, може и<ти сл(дуюч< траекторП колнваиь

- - ел1лтичну, при жнвленн! обох приводи зм1нвнми мапру-гамн, як! »сунут! м!ж собою на кут е - 90* за допомогою лабораторного фазорегулятора;

- прямол1н!Йну пи кутом Р до кута транспорт увавкя. де величина кута 0 залежнть в!д в1дкошенкя вертикально! I горизонтально! складовнх аипл1туди колнвання лотка I може зишю-ватнея в широких межах (с 0*),

- прямол1н(йну, ларалельну до кута транспортувалня ( в = 0*) Частота колйвань лотка у випадка» становять 50 Гц, махенмальне значения вертикально! екдалово! акалтудя колнвань лотка становнть 0 1 им, то заЯезлеч»«- роботу транспортера в безв1Дрн»кому режим), л по«до*жко( - 1 7 -ю >умовлено велнчшюю по»!тряного гтротжку в лг»7 («->•« г* 1тио««т привод! (в * мм) тз В1Лношениям мае »('лиспортгр»

Для ПОр|»ИЯИН« <-фе*ГИВКОГТ1 гн««""* • ■Л-жу"*'»»».»»*«

заготовки по аж зотролый поверхн! лотка повнохвильового в>бротранспортера, яккй колнваеться Т1лькн в поздовжньому напрям!, ДОСЛ1ДЖСННЯ проводились також на транспортер! з пряиол!н1Йннмн колнааннямн шд к у том р до налряму транспор-тування i елштичною (формою колнвань з оптнмальним зсувом фаз (с = 100°) при параметр! перевантаження £ = 1 (безв!д-ривннй режим в1броперем1шення)

Для внзначення ефектнвност! кожно! форми коливань екс-пернментальн! доопджения проводились на одному i тому ж аюзотропному гумовому покригп лотка i для одних i тих же заготовок.

Про&еден! дослшження показують, шо найб1льш ефектнвним способом транспортування важких заготовок с прямол!шйн( ко-ливанкя лотка паралельно до кута транспортування (в|дсут-HicTb вертикально! складово! амплйтуди коливань). Для оШнки вплнву велнчнни кроку i виявлення його оптимального значения проводився експеримеит ¡з зижою амплйтуди колнвань лотка при незм!нннх його 1нших параметрах, оск!льки, як встановле-но в теоретичн) 4acTiH¡ роботи, оптнмальне значения' кроку лежить mí ж S^ i $ф , як1 е Функц1ямн А, и, а, ,

Ha рисунку 7 приведено ехслернментальну залежикть К =

ш

f(A) (заготовка Я» t) при в = 0, v - 50 Га Як видно i3 rpa-ф1ка, зб!льшення ампл!туди колнвань лотка приводить до зб1льшення велнчинн коефШента швидкост! К , якнй. досяг-

■S

иувшн свого максимального значения при А = 1.22 мм, зменшу-сться при А = 142 i при подальшому зб|льшент ампл!туди зиову зростае. Отже величина кроку К = 5 мм. € оптимальною для даннх параметра транспортера i заготовки при А - 1 22 мм На иьому ж граф|ку приведено аналопчн! теоретичж за-лежност! leorl i 1еог2 Граф!чна залежи >сть 1сог2. на в!д-м!ну в!д leorl, враховуе вплив ребер (ворсинок)

&ЗЭ

а*о а 73 1 122

Амплитуда

1.42 1.82

Рнс. 7. Експернментальна та теоретична залежност! Кш=Г(А) ан1эотропного покриття I е набагато ближчою до екс пеон ментально!. шо вказуе на значннй вплнв кроку ребер на пронес в1броперем)шення заготовки.

0ск1льки, як в)дм)чаеться в робот!, основними чннннкамн ефектнвност! процесу в!броперем1шення заготовки по ребристой (ворсовой) поверхн! лотка е оптнмальннй крок ребер (ворсу) та ¡х жорстк!сть, а' величина оптимального кроку е функи1сю вод А, и, , а, то кут транспортування заготовки а та-

кож буде вплнвати на величину оптимального кроку, а отже I

на ефехтнвЖсть пронесу в1броперем1шення заготовки

3 • • <3 <9

Рнс * ыспернчеитальна та т»орггичш «леячосп к

Як видно ¡3 експернментально! залехшсст! Кщ = ((<*) (рис. 8), прн А ^ 1 мм., К - 5 мм.,заготовка № 2, даннй крох е оптнмальним для зяачень Kyria а = 0o i л = 3°, a прн а = 6° i а = 9" ефективн1сть проиесу знижуеться. ПЬавишення кута п1дйому (в = 12° i 15®) приводить до зростання сфективност1 за рахунох встановлення кратного, для а = 0° i 3е, значения режиму р.

Експернментальна та теоретична залежност! К.ш = f(A) прн о = 9е, загото&ка Нг 1, приведена на рисунку 9. Як видно ¡з рисунка, в1бропереи1шення заготовки до величинн ампл)туди А = 0 65 мм не здШснюеться. Це зумовлено тнм, шо перемещения' заготовки, яка в1дштовхнулася в!д розташоваиого позаду ребра, е недостатки для того , шобн заготовка, за рахунок Ki-нетично! еиергП, надано1 ¡й ребром, леремктнлася на В!Д-стань, яка е б!льшою величини крону I отже юна, здййснивши дех!лька цикл!в в напрям! транспортуваиня , повертаеться назад, до иъого ж ребра.

аи'ам'а« an'awoinati' 1 «¿г'мг'иа'

Амплгтуда (мм)

Ряс. 9. £еспери ментальна та теоретична залежлост! К^ЦА) Подальше зб)льщеиня ампл1туди приводить до встановлення певаого режмму трамспорування заготовки, якнй-дешо адриня-«лся в1* теоктшчвого при оптимальних значениях амшытудн I

крону ( А = 1 им I К - 5 мм) 1 прн подалылому зб|льшенн1 ампл)тудн ця риниия зннкае зовом Р)знния експернментзль-но1 I теоретично} залежностей пояснюегься нев!дпов1дшстю жорсткосг! покриггя дан(й заготови), тобто зростання сили ¡нериП заготовки приводить до того, шо ребра, л!дминаючнсь шд не!, ие чинять ¡й достатнього опору. Збиьшеяня величии» прогину ребер (насн заготовки прн незм1нн(й плош1 контакту) при транспортуваин! заготовки К» 2 приводить до покрашання проиесу ыбропсрем1Шення заготовки, ефехтивжсть якого, г Ше1 ж причини, на оптнмальннх значениях ампл!туди колнвання лотка I крону Його покриття, е мечшокк 1;д деоретично! лише на 10 - 15 % . Подальше зб|льшення маси заготовки приводить до зростакия «фективнооч процесу в1броперемшення.

АналоПчн! експериментальн! дослшження проводились для швхвильового в/бротранспортера э частотою 25 Ги I максимально можливою ампл1тудою колнвань 1 5 мм На обндва його лотки наклеивалось теж саме, шо I в попередньому випадку, ан!зотропне покриття

АналоПчн! робот и також проводились з в1брашйним бун-керинм живильником (ВБЖ) з середжм диметром бункера (лот- ' ка) (1 - 300 мм, частотою 50 Ги I максимально можливою ампл!-тудою коливань 3 мм.

На основ! аналпу експериментальннх залежностей вста-новлено

1 Розроблен1 та реал130важ на ЕОМ математичт модел!. для досл(дження процесу в|брац1Йного перемилення заготовки по анкзотропжй поверхш покриття лотка поено- та швхвильо-вого транспортера, е глекватннмн реальному фНнчному вро-

иесу

2 Величина коефшинта тертя заготовки по гумов|й пи--ЮПОД1ЛИ1Й поверки! покриття лотка в иапрям! м транспорту-

вання ( ¡ф ) залежнть Ыд сили контактного тнску заготовки на ию поверхню в нормальному напрям^ а величина коеф1ч!ента тертя в зворотиьому до транспортування напрям1 ( ) - в!д снли контактного тиску на торець ребра покрнтгя, шо в по«д-нанн! з величиною кроку ребер цього ж покриття не дозволяв розглядати заготовку як матер1альну точку.

3. Ефективи1сть проие:у в1броперем1шення заготовки ( коеф!шент П швидкост1 Кш ) залежить як в!д абсолютиих зиа-чень коеф!и!ент1в тертя, так I в!д 1х в!дношення, жорсткост! ' та кроку ан!зотропного покриття лотка; вшношсння жорсткост! ребра в напрям! дИ снли !нерцГ! заготовки до величинн ц!е! снли, а також робочих параметр!в в!брац!йного транспортера, шо створюе необх!дн!сть проектуваиня ашзотропного покриття лотка для конкретного типу заготовок.

У четверг! й части ж розглянуто особлнвосп конструюван-ня повио- та л!вхвильовнх в!бротранспортер!в 1 ВБЖ, зи!зо-тропкого покриття 1х робочих орган ¡в та розроблено рекомен-дацП шодо проехтуваиня.

Показано, що розрахунок ребер (ворсинок) ажзотропного покриття лотка на жорстк1сть та мшн)сть необхшно зд^сню-вати з врахуванням дннам!чного характеру сили ¡нерцП заготовки, а в!дсутн!сть вертикально! складово! ампл1туди коли-вань в1браи1йного бункерного живильника та повно- I П1в-хвнльового в1бротранспортер|в, у випадку анизотропного покриття лотк1в, приводить до покрашения !х техн!ко - економ!ч-нкх характеристик, при високМ (Кщ 2 0 6) ефективносп транспортування.

У заключай частиН1 зроблено висновки по днсерташйшй робот! та проведено анал!з теоретичного ! практичного значения одержаних результат! в

В додатках приведен! програми розрахункйв основннх по-

казннюв та залежностей, емп!рнчн( формулн апрокскномнях граФНних залежностей, а також представлено документн про впровадження результате дисертац!Яно7 робо, к.

Основн! результат» можна еформулюватн сл1дуючни чином } Розроблеш та реал/зсван! на ЕОМ матенатнчн! модгл! лроиесу в1броперем1шення заготовок по ан1зотропному покрнтт! лотка ловко- та твханльояого в/бротра не портера I ВБЖ дозво-ляють, з достатньою гочшетю та и!н!мальниии затратами часу, анзиачати ефектнвн!сть прочесу »¡бротранспортування заготовок на необч1Дннх режимах роботи транспортера (ВБЖ) та оптимально конструктив»к параметрн ан!зотропнопо покриття лотка

?. Одержано залежшеть ефектнвиост! процесу в!бротранс-портування в/л режим!» роботи транспортера та конструктивна параметр)» ажзотропного покриття лотка В результат! дос-л!джень встаиовлсно, шо на пронес в1браи!йного транспорту-ваиня вплнвають як абсолют«! значения в!дне>шення сил !нерцИ до сил тертя, як( перюдично д!ють на заготовку в прямому та зворотньому до траиспортування иапрямах, так 1 1х р1зниия, а також велнчинн кроку м|Ж ворсинками (ребрами) покриття та ¡х «срстк1сть, прнчому вплив останн1х мае яскраво виражений. дои!нуючнй характер ( Кш 2 0 8 протн К^ £ 0 2)

3. Встаномення оптимального кроку та жорсткосп покриття лотка 1абезпечуе ефектнвне (Кш г 0 8) трангпортуыння м готовки при В1Дсутност1 вертикально! с кл а довел амп,итудн гармоН!Йннх колнваиь лотка, шо дозволяе зиизнтн р|вснь шуму, масово-1Нерц!йН| характеристики конструкций (особливо ВБЖ » великим (бмьше 0 5 м> лыметром 6унк<ра та трангпортгри. Локжина яких р!вна 2 м | Л|лыне) I иг гобшлртк-ть

4 Вста коплено. шо «вдяки оптимальному погдилннг. |руктнвннх парамтр/в Изотропного поиритт» *ггка '»г» »? ■<» ли|»ткс»-т1). •аготови» тл («л-гт* »>лр»/»;ч«-:•х^т-»«

величина максимального (граничного) кута транспортування сЛ-межуеться лише гсометричннми параметрами заготовки, тобто величиною кута, при якому остання перевертаеться через роз-ташоване позаду не! ребро при ¡х взаемоди. А при певннх параметрах П1вхвильо»ого в1бротранспортера ефективне ( Кщ = 0.6) транспортування заготовки вибуваеться навгть у випад-ку, коли сила тертя е бмьшою вщ силн ¡нерцп.

5.Показано, шо режнмн в1броперем)шення заготовки по аЖзотропному покригп лотка можуть бути неспйкнмн, а також

-визначено облает! ст!Йкост! иих режим!в.

6. Приведено рекомендаим шодо конструювання ажзотроп- ■ ного покрнття лотка та конструкшй повно- та швхвильовнх а^брашйних транспортера I ВБЖ з електромапитним приводом, робоч) органи яких здШснюють гармоиШн! колнвання т/лькн в поздовжньому напрям!.

7. Експериментальн! досд|дження шдтверджують правнль-нкть теоретичних вис нови ¡в I прнйнятих допушень.

8. Методика розрахунхйв та конструювання повно- та'швхвильовнх В1браи(йних транспортер)в I ВБЖ з ашзотропним покрнттям робочих орган!в, як! зд!йсиюють гармошйш колнвання Т1мы:и в поздовжньому напрям), впроваджена на ПК1 Конвейеробудування /м Льв^в/.

Основний зм1ст дисертацН опубл!ковано в наступннх роботах

1 Новникнй Я М. Оптимизация параметров ворсового покрытия вибротранспортеров.- Тезисы докладов 2-й международной научно-технической конференции "Применение колебаний в технологиях расчет н проектирование машин для реализации технологий". Винница ВСХИ, 1994.

2 Нов1иький Я М Швхвнльовий »¡бротранспортер з анизотропною поверхнею- Тези допов1дей 1-го м!жнародного сим-

поз!уму ухражських ¡нженери - механтв у Львов!. Льв!в ЛП1, 1993 с 306

3 Пов|дайло ВО, НовШькнЙ ЯМ Швхвильовий в*бра-Ц'йний транспортер э погдовжнШн гармошчинмн коливаннямн ан(зотропннх робочих орган!в Автомаги за ш я внробничих процесс у машннобудуванн! та приладобудуваннг Внд-во Льв(всь-того ун1всрситету, 1994, вип 32.

4 Пов1Дайло ВО., Новшький ЯМ. Швхвильовий В1бра-Шйний транспортер з спрямоаанимн гармошчннми поливаниями. Автоматиэашя внробничнх проиеав у машннобудуванн! та прн-ладобудуванн). Вид~во. Льв1всьиого ужверситету, 1993. вил.31.

5. Повидайло В". А., Новицкий Я М Повышение эффективности внбротраиспорта с анизотропными поверхностями - Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Совершенствование и развитие отдедочно-зачнстной, финишной н поверхностно-пластической обработки деталей". Винница ВСХИ 1992.

6. Повидайло В.А , Новицкий Я. М. Полуволновые янбро-траиспортеры с ворсовыми рабочими поверхностями - Тезисы докладов 2-й международной научно-технической конференции "Применение колебаний в технологиях расчет и проектирование машин для реализации технологий" Винница ВСХИ, 1994

7. Повиайло В О, Новшький ЯМ , Шолов)й ЮП Лвтои»-тнчие ор!ентування довгих кошчннх деталей Автоматнзашя виробничих проиес!в у машниобудувзиш та приладобудувлни! Вид-во Льв!Вського униерситету, 1992, вип 30, с 51 +53

8 Повиайло В О . Сорочак О 3 , Новшький Я М В1б;х>-транспортування штучнйх вироб!в по ажзотропжй поверхн! Лвтоматнзашя внробничнх прои^в у машииобудувант та при-ладобулувант Вил-во Льв>в»:ького уи1В'р>ит'-ту. 1994,

tan. 3.2.

9. Помдайдо ВО., ШоловШ Ю.П., Новшькнй ЯМ. Гнучк! siCpiiiiEBl транспортно-ор1еитук>41 модуле- Тезн республ!-кансыю! науково-техи1чио"1 конференцм "АвтоматизаШя i диагностика технолопчинх процес!в", Луцьк, 1990.

Yároslav Novitskiy. Improvement of vibrator's pile conveyor system efficiensy.

Dissertation presenting thesis for a candidate's degree in -speciality 05.13.07 - Automat I tat ion of technological proceses and industries. State University "Lvivska politeckni- ¡ ca", Lviv, 1994.

Present theoretic and experimental work of vibrtor conveyor system, which make move bodies on the pile surface vibrating paralelly of slope. Optimal combination of pile surface parameters and working conditions of conveyor system improves effisiency of transportaton process and reduce of machine cost.

Новицкий ЯМ. Повышение эффективности вибротранспортеров с анизотропной поверхностью.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13 07 - Автоматизация технологических процессов и производств, Государственный университет "Львявська полнтзхннка", Львов, 1994

Защищаются теоретические и экспериментальные исследования процесса вибрационного перемещения твердого тела по анизотропной (ворсовой и ребристой) поверхности лотка внбро- i транспортер совершающего гармонические прямолинейные (как обыкновенные, так и полуволновые) колебания паралельно углу макдон« Установлено, что оптимальное совмещение жесткости и

шага юрсоюй поверхности лотка с рабочими параметрами вкбротранспортера приводит к значительному увеличению коэффициента скорости и угла транспортирования при отсутствии вертикальной составляющей амплитуды колебаний лотка, что в свою очередь приводит к уменьшению уровня шума, массово-инерционных характеристик конструкций н их себестоимости Осуществлено промышленное внедрение методики расчетов и конструирования вибрационных транспортеров и питателей.

Ключов! слова пронес в1бропереи1щення, ефектившеть »¡бротранспортування. релимн, облает! ¡снування та ст!йкост1, колнвання, фазов! к; "' ' нт швидкосп

Гидп. до друку -ч ** . Формат оСх1-'.-/:С Яамр друи. * 2. Сфс.дтк. Уиовн.да-к.арт..< » Уиовн.фарб.-вгдб. Лавн.видав.вгя. ' " ТксеД <00 прим. Зяи. ьоэпигпс

ДУ.1П 2906-16 Лкя;в-13, Сг.Бвнл»гя. 1<__

Д^льнкия оперсткв.чсгэ згук% ДИ :.ьв1в, вуд- юродаиьгв, ¿"О